基于“卓越工程師”培養理念下的工程訓練與創新平臺建設

張建超　吳文江　高占鳳　尉耀元　褚蓓蓓

摘要：以“卓越工程師”培養理念，依據我校卓越計劃培養思想，結合我校的專業特點和學科優勢，以面向鐵道工程行業、機械行業等相關的創新性工程技術人才為培養目標，探討“卓越工程師”班級學生培養的運作模式，提出搭建“工程訓練”與“工程創新”的實踐教學平臺，并將“卓越工程師”培養理念灌輸到其他非“卓越工程師”班級學生的實踐教學中。

關鍵詞：卓越工程師；工程訓練；工程創新；平臺建設；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）48-0115-02

“卓越工程師教育培養計劃”是教育部為貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010—2020年）》的重大改革項目，目的是促進我國由工程教育大國向工程教育強國邁進，培養和造就一大批創新能力強、適應經濟、社會發展需要的各類高質量工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國的戰略服務。[1]

一、我校“卓越工程師”的指導思想

我校“卓越工程師”培養的指導思想是：按照國家“卓越工程師教育培養計劃”要求，秉承“嚴謹治學、勇于創新、精心育人、志在四方”的優良校風，堅持“軍魂永駐，校企結合，育艱苦創業人”的辦學特色，發揮行業辦學優勢，學、研、產相結合，為國家培養和造就一批工程實踐能力和創新能力強、具有國際視野和強烈社會責任感、適應我國經濟社會發展需要的卓越工程技術人才。

二、工程訓練中心的實踐教學改革方案

基于教育部和我校“卓越工程師”培養理念，工程訓練中心以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心，針對我校的專業特點和學科優勢，以面向鐵道工程行業、機械行業等創新性工程技術人才為培養目標，構建了“分階段、多層次、模塊化、開放式的綜合性”工程訓練教學體系，不斷探索“工程訓練”與“工程創新”在卓越工程師培養中發揮的作用和運行模式，不僅建立“卓越工程師”班級的培養模式和實踐平臺，而且將“卓越工程師”培養理念，灌輸到其他非“卓越工程師”班級學生的實訓教學上，同樣為其提供高水平、高標準的工程訓練和工程創新平臺。

三、“工程訓練”教學平臺的建設

工程訓練中心將工程理論、工程思維、工程方法的系統化訓練貫穿于學生培養目標中，不斷引進和充實實訓儀器設備，完善實訓平臺，改革以往實踐教學內容各自獨立、相互割裂的弊端，注重各項實踐教學內容和教學環節之間的相互銜接，逐步形成工程設計實踐、工程制造實踐和工程應用實踐循序漸進為主線的工程訓練模式，具體措施有以下幾種。

1.完善“工程綜合能力訓練”課程的教學內容。“工程綜合能力訓練”課程中的實訓模塊分為：（1）拓寬知識結構類：包括工業概況、鐵道知識、傳統制造技術、數控制造技術、特種加工技術、熱處理技術、鑄造技術等實訓模塊。（2）鍛煉動手實踐能力類：包括機電拆裝、鉗工技術、鋼結構焊接、安全用電技術、電子工藝基礎等實訓模塊。（3）培養創新意識類：包括創意制作、電子產品制作、機電組合、機器人技術等實訓模塊。該課程針對大學一年級學生開設，學生對工業制造設備、鐵道工程和鐵道施工裝備建立直接感性的認識，通過動手實踐掌握常用工具儀表的使用方法，提高其動手操作能力，并在動手實踐中發現和培養創新意識。[2]

2.升級“金工實習”課程的教學層次。“金工實習”課程能使學生獲得機械制造工藝的基本知識、操作方法和操作技能的訓練。對“金工實習”課程的教學層次優化升級，就是從該課程的管理體制、實習項目、教學人員素質、實習編排方案等方面進行全面升級，把“為理論課程打基礎”轉變到增強學生的工程實踐能力、培養創新精神的軌道上來，注意引用先進技術改造傳統技術，發展和提升傳統技術。例如，購置3D打印機、激光雕刻機、數控雕刻機等新教學設備，并充實到金工實習教學中，不斷增加新知識、新技術、新技能。

3.拓寬“專業生產實習”課程的教學范圍。“專業生產實習”能夠加強學生對工程實際的理解，培養學生專業技能與實際操作能力。依托工程訓練中心的實踐教學資源，與各教學學院合作開展專業生產實習，目前已與土木、交通、機械等學院合作開展混凝土梁制作、鐵路線路測量、工程機械拆裝等實習。尤其是通過近幾年的建設，工程訓練中心已經搭建了實習實訓平臺，拓寬了“專業生產實習”課程的教學范圍。不僅擴充了傳統機械加工、數控加工和特種加工等設備，購置了先進的柔性生產教學系統，還建立了為全校所有專業服務的鐵道實訓基地：一期為有砟鐵路線路，二期為鐵路信號、牽引供電部分，三期為無砟軌道與站臺、接觸網及購置機車車輛，四期為橋梁建設和行車調度與列控系統。預計將其建成集鐵道線路、鐵道信號、機車車輛、鐵道施工、鐵道養護為一體的認知、實驗、實習、實訓的綜合實踐教學平臺。

4.采用“工程訓練預約制”的實訓教學模式。針對卓越班學生，采用開放的實訓教學模式：除了遵循我校教務處統一安排時間外，還采用“工程訓練預約制”，以更好地完成工程訓練任務。在網上建立“工程訓練預約平臺”，公布實訓教學安排（包括實訓時間、地點、內容、指導教師等），對項目進行開放式管理，學生可根據自己的時間安排、專業特點和興趣，在網上自主地對項目進行預約，不僅可以調動學生的學習主動性，還可以促進指導教師進行教學方法和內容的改革與研究，從而形成了教與學的“雙向互動式”氛圍。

四、“工程創新”教學平臺的建設

“工程創新”是集成現有技術或汲取新技術，引入創新工程理念和管理機制的過程，是不斷突破壁壘和躲避陷阱的過程。在“工程創新”的實踐教學過程中，逐步引入實際產品實踐、先進制造技術實踐、創新設計制作實踐以及專業技能培訓等內容，優化提升實訓設備與教學環境，建設工程創新制作平臺，為我校“卓越工程師”培養提供優質的校內實訓基地，并能以“卓越工程師”培養思想為理念，完善其他專業的教育體系，進而提升各專業學生的工程素質，提高學生分析能力和創新能力。

1.搭建“工程創新制作”的開放平臺。創建開放式的綜合創新平臺，建立專用的創新制作實訓室。本著科學性、實用性、前瞻性的原則，配備創新制作室的設備工具，并提供專業技能培訓。實施項目管理、分類指導的辦法，開展學生科技創新活動，提供必備的、相對獨立、相對集中的實踐場所。例如，機械創新與制作實驗室配有小型車床、鉆銑床、臺虎鉗，并提供其他工具，在此，學生能夠把停留在電腦或圖紙上的概念，通過親自動手制作成現實產品（模型）。該開放平臺的搭建，將提高學生工程應用與創新能力，最終達到培養學生創新素質和創新能力的目的。

2.開設基于“創新制作”的全校選修課程。工程訓練中心開設“數字化設計與制造實訓”、“單片機技術實訓”、“機器人技術實訓”、“工程創新實訓”、“工程實踐能力強化與提高”等全校選修課，著力推動基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種研究性學習方法，加強非“卓越計劃”相關班級學生的創新能力訓練，加強跨專業、跨學科的復合型人才培養。

以“工程創新實訓”選修課程為例，學生能夠“真刀真槍”進行課程訓練：將學生分組，每組2～5人，題目可自選或自擬，要求其利用創新平臺的設備工具做出實際作品。創新題目可以分為：利用廢舊物品制作花瓶、3D橋梁打印、電磁驅動的小船模型、多路溫度巡檢儀、神舟十一號模型制作、多功能備忘報警鎖等。安排多名專業指導教師，從方案論證、技術培訓、成品制作、成果評價等方面進行全方位、全過程的教學管理，并與“卓越計劃”相協調，建立多手段綜合考評方法，不僅要體現對知識的掌握和理解程度，更要體現在教學過程中實踐能力和創新能力的培養。

3.組織學生開展豐富多彩的創新與創業訓練活動。積極引導和鼓勵學生基于此“工程創新”平臺，參與教師的科研項目，進而參加國家級、省級、校級的科技創新競賽與創業項目，例如各級創新創業項目、工程訓練綜合能力競賽、機械創新設計大賽、挑戰杯大賽、機器人大賽以及課外科技作品競賽等。“工程創新”制作室給學生創建了一個良好的創新科研實踐的平臺，并能得到專業的制造技術指導。通過競賽培養鍛煉學生的綜合工程實踐能力，培養學生的創新與創業能力。[3]

五、結語

“工程訓練”與“工程創新”是高校實施“卓越工程師教育培養計劃”的重要組成部分。建設校內工程訓練和工程創新兩個教學平臺，完善優化“分階段、多層次、模塊化、開放式的綜合性”工程訓練教學體系，不僅可以滿足“卓越計劃”專業學生的實踐創新能力培養的需求，而且還可將“卓越工程師”培養理念，輻射到其他非“卓越工程師”專業的課程教學和實訓模式上，將學生的素質教育貫穿于整個卓越教育的實踐訓練過程。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見[EB/OL].2011-01-08.

http：//www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s-

6342/201102/xxgk_115066.html.

[2]張建超，高占鳳，吳文江，尉耀元.“工程綜合能力訓練”課程建設探索[J].中國電力教育，2013，（8）：51-52，59.

[3]高占鳳，張建超，吳文江，尉耀元.依托工程訓練中心的創新型工程訓練體系構建[J].教育教學論壇，2013，（50）：26-28.